粉煤袋式过滤器反吹PLC系统优化改进总结

高 地，童维风，黄保才

(安徽晋煤中能化工股份有限公司，安徽临泉 236400)

1 工艺流程简介

航天炉系统中来自原料煤贮仓的碎煤送入到磨煤机，被磨辊在磨盘台上磨成粉状，并由来自惰性气体发生器的高温惰性气体进行干燥和输送。由惰性气体输送干燥的粉煤进入粉煤袋式过滤器进行分离后，粉煤经旋转卸料阀、粉煤纤维筛、粉煤螺旋输送机送至粉煤贮罐；分离出的惰性气体部分排放至大气，剩余部分经循环风机进入惰性气体发生器循环使用。惰性气体发生器的燃料气正常情况下来自老厂合成弛放气，并用燃烧空气鼓风机提供助燃空气，按照一定比例进行燃烧反应产生干燥粉煤的热量。磨煤及干燥单元设有2条线，每条线的处理能力为设计煤量的100%，从而使得一条线在操作的同时，另一条线可进行维修。

2 粉煤袋式过滤器工作原理

含尘气体从灰斗进入装有滤袋的过滤室，粉尘被阻留在滤袋外面，干净气体透过滤袋，并经净气室、排风管、风机和排气筒后排入大气。当滤袋外壁的粉尘层逐渐增厚，除尘器阻力随之增高，在达到设定的压差值或清灰时间后，即逐渐轮流进行脉冲喷吹清灰。清灰开始时，电磁控制阀打开脉冲阀，喷吹管便与气包相通，低压氮气(压力为0.15～0.30 MPa)经喷吹口喷向滤袋，在喷吹的瞬间低压氮气的高速气流在其周围造成负压，形成引射作用，又可从周围吸入5～7倍于低压氮气的气体，低压氮气和引射气流一并射入滤袋内部。由于喷射时滤袋发生全面抖动和由里向外的反吹气流作用，便可有效地清除掉附着堆积在滤袋外表的粉尘，使其掉入灰斗中，完成全部滤袋的清灰。清灰完毕后，恢复正常过滤状态，同时进入周期间隔，如此循环反复进行，落入灰斗的粉尘通过过滤器箱体斜槽进入输灰系统[1-2]。

3 粉煤袋式过滤器具体工作过程

粉煤袋式过滤器共有3个电磁阀箱体，每个箱体内有14个电磁阀，共42个电磁阀；每个电磁阀对应反吹18个滤袋，共设置756条滤袋；反吹氮气压力控制在0.25～0.30 MPa。粉煤袋式过滤器投运时，将PLC控制室除尘柜正面柜门上的“手动/自动”清灰旋钮开关打在“自动” 位置，主控室启动清灰。首先，对1#室进行清灰，此时1#室信号灯亮，从第1个反吹电磁阀开始反吹，每个电磁阀动作1 s，与第2个电磁阀动作间隔8 s，依次反吹至第14个电磁阀，第1个箱体反吹结束，信号灯熄灭；延时10 s，2#室信号灯亮，从第1个反吹电磁阀开始反吹，每个电磁阀动作1 s，与第2个电磁阀动作间隔8 s，依次反吹至第14个电磁阀，第2个箱体反吹结束，信号灯熄灭；延时10 s，3#室信号灯亮，从第1个反吹电磁阀开始反吹，每个电磁阀动作1 s，与第2个电磁阀动作间隔8 s，依次反吹至第14个电磁阀，第3个箱体反吹结束，信号灯延时10 s熄灭，一个反吹循环结束。若压差不高，等待5 min(或10 min，根据实际运行情况设定)进行下一个循环的反吹；若反吹结束测得的滤袋压差仍高，则等待30 s进行下一循环反吹，反吹过程中压差始终高于设定值，这一循环反吹结束后，PLC控制室默认滤袋系统故障，进而停运反吹系统[3-4]。

3 粉煤袋式过滤器反吹PLC存在的问题

由于粉煤袋式过滤器系统运行已有2年多，滤袋的阻力有所增加，偶尔会有第3个箱体电磁阀反吹完成后压差仍高于设定值的情况，PLC控制联锁清灰系统停运，主控人员及时发现后重新启动执行反吹。若不能及时发现上述情况，就会导致滤袋阻力不断上升，最终影响磨煤机负荷和滤袋使用寿命。通过提高压差设定值后，系统会执行5 min时间档，在等待过程中压差仍偏高，导致联锁停清灰；当压差设定值降低时，高压差触发又会联锁停运清灰，导致粉煤袋式过滤器无法正常运行。

由于无法进入PLC系统进行处理，联系公司电仪车间人员对存在的问题进行分析、处理，通过研究决定直接将压差点进PLC的线取消；但取消后，系统默认压差始终处于低值，系统执行 5 min 时间档，在等待过程中压差最高可达1.7 kPa。清灰运行后，压差最低降至1.0 kPa，压差波动大影响粉煤系统的稳定运行，无法满足装置正常运行的要求。

因粉煤袋式过滤器反吹PLC装置为300系统，电气人员没有相应的工具，无法进入修改程序，更无法了解其中的逻辑程序关系。所以，只有想办法从现有的条件入手，以最少的资金投入来解决粉煤袋式过滤器反吹问题。

4 解决措施

由于粉煤袋式过滤器的稳定情况关系到磨煤系统能否稳定运行，所以降低并稳定滤袋压差至关重要。通过车间及班组人员现场对清灰系统运行规律进行试验、摸索，发现在第3个箱体总控制信号灯熄灭后，压差高信号再触发，延时15 s，清灰系统就会启动进行下一个循环的反吹；在前2个箱体电磁阀反吹过程中，高压差信号存在与否不会影响反吹，在第3个箱体电磁阀反吹结束前高压差信号消失，就不会触发高压差联锁停清灰。发现此现象后，大胆提出通过第3个箱体的总控制继电器的开、闭来控制滤袋高压差信号的触发与消失。

4.1 粉煤袋式过滤器反吹系统原控制程序

粉煤袋式过滤器反吹系统原控制程序见图1。

图1 粉煤袋式过滤器反吹系统原控制程序

压差一次表测得压差送数显表，与压差设定值进行比较，比较后送PLC进行控制，高于设定值时触发高压差信号，PLC指令压差继电器动作，综合故障触发。同时，故障信号反馈送至PLC，若一个循环反吹结束，故障信号一直触发，PLC停运清灰；若压差低于设定值，高压差不触发，等待5 min 时间进行下一循环反吹；若在等待期间高压差触发，则选择压差优先的控制方式，不再等时间，直接进行下一个循环的反吹。

4.2 技改方案

优化技改后反吹系统控制程序见图2。

图2 优化技改后反吹系统控制程序

压差一次表测得压差送数显表，与压差设定值进行比较，比较后经第3个箱体电磁阀总控制继电器送PLC指令压差继电器动作， 综合故障触

发。同时，故障信号反馈送至PLC，若一个循环反吹结束，故障信号一直触发，PLC停运清灰；若压差低于设定值，高压差不触发，等待5 min时间进行下一个循环反吹；若在等待时间期间高压差触发，则选择压差优先的控制方式，不再等时间，直接进行下一个循环的反吹。

控制具体实施方案：将压差反馈接至第3个箱体电磁阀总控制继电器常闭点上，输出后进入PLC；当第3个箱体电磁阀总控制继电器带电吸合后高压差信号断开消失，故障信号消失；在第3个箱体电磁阀反吹结束后，电磁阀总控制继电器延时10 s断开，断开的同时高压差信号点接通触发，如此一来又能进行下一循环的反吹，确保滤袋的正常反吹，稳定了滤袋的阻力，则稳定了磨煤系统的运行。

正常运行期间，粉煤袋式过滤器压差一般在1.0 kPa左右；当滤袋空负荷运行时，压差在0.5 kPa 以下。鉴于以上数据，将数显表压差设定为0.7 kPa，既能确保空负荷或低负荷下滤袋，也不至于反吹频次过高，负荷较重时又能连续运行反吹。

4 实施效果

在公司仪表人员的大力配合下，方案得到实施，且达到了所要实现的预期效果，目前运行稳定，滤袋压差由原来的1.0～1.7 kPa，降至目前的0.7～0.9 kPa，取得了较好的运行效益。由于优化技改的成功应用，提高了反吹效果，延长了滤袋的使用寿命，同时稳定了生产，为航天炉装置的经济稳定运行奠定了基础。

参考文献

[1] 王德海.航天粉煤气化技术优化的探讨[J].化肥工业，2015，42(2)：34- 35.

[2] 李庆增.粉煤气化装置磨煤干燥单元工艺设计研究及优化[J].山东化工，2016，45(17)：112- 113.

[3] 韩延阳，王潇宇，王建军.煤粉袋式过滤器内煤粉结块、积煤的分析及安全总结[J].化工技术与开发，2013(3)：56- 57.

[4] 姜从斌，刘晓军，葛超伟.HT_L航天粉煤加压气化装置运行情况[J].化工设计通讯，2011，37(4)：24- 28.